【正文】 =2*100km（三）變電所10kv側(cè)用戶負(fù)荷表重要負(fù)荷占總負(fù)荷的65%，線損取5%序號(hào)用戶名稱最大負(fù)荷（kw）cosφ回路數(shù)附注線路長(zhǎng)度（km）Tmax近遠(yuǎn)1紅旗機(jī)械廠300050002有重要負(fù)荷650002農(nóng)機(jī)廠200040002有重要負(fù)荷850003電視機(jī)廠200035002有重要負(fù)荷1050004農(nóng)電一號(hào)150025001有季節(jié)性重要負(fù)荷1350005農(nóng)電二號(hào)150025001有季節(jié)性重要負(fù)荷1250006市區(qū)一號(hào)150040002有重要負(fù)荷950007市區(qū)二號(hào)200045002有重要負(fù)荷1050008市區(qū)三號(hào)200025001III類負(fù)荷1250009食品廠150020001III類負(fù)荷145000（四）設(shè)計(jì)主要內(nèi)容及要求選擇本變電所主變壓器的型號(hào)、容量和臺(tái)數(shù)； 進(jìn)行變電所無功功率補(bǔ)償設(shè)計(jì)；設(shè)計(jì)本變電所電氣主接線的基本形式；進(jìn)行短路電流計(jì)算；進(jìn)行主要電氣設(shè)備的選擇（母線、高壓斷路器、隔離開關(guān)、電流互感器、電壓互感器和避雷器等）；進(jìn)行本變電所高壓配電裝置的規(guī)劃設(shè)計(jì)；進(jìn)行本變電所繼電保護(hù)和自動(dòng)裝置的規(guī)劃設(shè)計(jì)；進(jìn)行本變電所防雷保護(hù)的規(guī)劃設(shè)計(jì)。 變電所設(shè)計(jì)規(guī)程。 負(fù)荷情況本所所供負(fù)荷主要是對(duì)市區(qū)及工業(yè)用戶供電。在完成此設(shè)計(jì)過程中，我們可以學(xué)習(xí)電力工程設(shè)計(jì)、技術(shù)問題研究的程序和方法，獲得搜集資料、查閱文獻(xiàn)、調(diào)查研究、方案比較、設(shè)計(jì)制圖等多方面訓(xùn)練，并進(jìn)一步補(bǔ)充新知識(shí)和技能。在此期間，遇到的種種問題均通過反復(fù)比較、驗(yàn)算，并請(qǐng)教老師得以解決。變電所的合理設(shè)計(jì)與建設(shè)是一個(gè)極其重要的組成部分。關(guān)鍵詞：變電所, 短路計(jì)算, 電氣設(shè)備AbstractThe professional graduate in system in electric power design is once more synthesize of training, it is we will during the period of school a profession for learning knowledge proceed theories and practice very good bination, make use of the theories knowledge proceeds with a profession for learning technical ability engineering design with science study, increase analyze problem with problemsolving ability. In plete this design process, we can study the electric power engineering the design, investigative procedure in problem in technique with method, be collected information, checked the cultural heritage, investigate the research, project parison and design the various training in etc. in graphics, bine further plement the new information knows with technical ability.This graduate design thesis is a 60/10 KVs a declining to press to change to give or get an electric shock an electricity parts of first steps design. For the sake of dependable that guarantee the power supply with a request that contented longterm burthen, carries according to the forward the programming proceeding design developments, from but guarantee to change to give or get an electric shock can longterm dependable power supply.Design the request of the mission book according to the graduate, synthesize a programming for learning profession knowledge and 《 s changing giving or get an electric shock the 》 designed waiting dog39。目前，電力技術(shù)已成為世界能源領(lǐng)域的主流技術(shù)，發(fā)電、輸電、配電技術(shù)的進(jìn)步，提高了供電的能力、質(zhì)量和可靠性，擴(kuò)大了電力應(yīng)用范圍，因此，變電所的合理設(shè)計(jì)也變得尤為重要。第一章 主變壓器的選擇、容量的確定：在各級(jí)電壓等級(jí)的變電所中，變壓器是主要電氣設(shè)備之一，擔(dān)負(fù)著變換網(wǎng)絡(luò)電壓、進(jìn)行電力傳輸?shù)闹匾蝿?wù)，確定合理的變壓器容量是變電所安全可靠供電和網(wǎng)絡(luò)經(jīng)濟(jì)運(yùn)行的保證。當(dāng)變電所裝設(shè)兩臺(tái)及以上主變時(shí)，每臺(tái)容量選擇應(yīng)該按照其中任一臺(tái)停運(yùn)時(shí)，其余容量至少能保證所供一級(jí)負(fù)荷或?yàn)樽冸娝控?fù)荷的60%75%，通常一次變電所采用75%，二次變電所采用70%。特別是大型變壓器，尤其要考慮其運(yùn)輸可能性，保證運(yùn)輸尺寸不超過隧洞、涵洞、橋洞的允許通過限額，運(yùn)輸重量不超過橋梁、車輛、船舶等運(yùn)輸工具的允許承載能力。我國(guó)110KV及以上電壓，變壓器繞組都采用Y連接，35KV亦采用Y連接，其中性點(diǎn)多通過消弧線圈接地。 查《電力設(shè)備手冊(cè)》確定兩臺(tái)主變壓器為60Kv級(jí)，雙繞變壓器。主要參數(shù)如下：表11 變壓器主要參數(shù)表型號(hào)參數(shù)額定容量（KVA）25000額定電壓（KV）高壓 63177。尤其是隨著科技的進(jìn)步，經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，各新興的企業(yè) 礦廠不斷的興建，原有的企業(yè)規(guī)模不斷擴(kuò)大，企業(yè)用電不斷增容，用電量猛增，無功負(fù)荷的缺口也越來越嚴(yán)重。（2）穩(wěn)定受電端及電網(wǎng)的電壓，提高供電質(zhì)量，在長(zhǎng)距離輸電線路合適的地點(diǎn)設(shè)置動(dòng)態(tài)無功補(bǔ)償裝置，還可以改善輸電系統(tǒng)的穩(wěn)定性，提高輸電能力。2 相應(yīng)的增加變壓器所帶的有功負(fù)荷，增加變壓器的出力。這種方式具有與集中補(bǔ)償相同的優(yōu)點(diǎn)，但無功補(bǔ)償容量和范圍相對(duì)小些，效果比較明顯，因而采用的比較普遍。若能將三種補(bǔ)償方式統(tǒng)籌考慮，合理布局，將可取得很好的技術(shù)經(jīng)濟(jì)效益。單位均為KVar。（2） 可控硅閥控制高阻抗變壓器型（TCT型），優(yōu)點(diǎn)與TCR型差不多，但高阻抗變壓器制造復(fù)雜，諧波分量也稍大一些。二、 采用固態(tài)繼電器作為執(zhí)行元件的無功動(dòng)態(tài)補(bǔ)償裝置能夠?qū)崿F(xiàn)“零電壓投入，零電流切除”避免傳統(tǒng)的電磁式開關(guān)在投且電容器時(shí)，由于不能精確控制合 分閘時(shí)機(jī)，可能產(chǎn)生較大的涌流和過電壓，造成電氣設(shè)備的損壞，縮短電容器的使用壽命。圖1—1 低壓無功動(dòng)態(tài)補(bǔ)償電氣原理圖圖中，1C 2C 3C 4C 5C電容器組總?cè)萘糠謩e為20和10Kvar。圖1—2 固態(tài)繼電器控制回路原理圖目前，為了減少固態(tài)繼電器本身的功率損耗，在每一個(gè)固態(tài)繼電器的旁邊并列一個(gè)中間繼電器觸頭，這樣在需要投入或切除某電容器組時(shí)，由固態(tài)繼電器工作，電容器組投入后，中間繼電器觸頭代替固態(tài)繼電器接通電容器運(yùn)行，避免了單獨(dú)由固態(tài)繼電器工作時(shí)流過電容電流。圖1—4 固態(tài)繼電器及中間繼電器控制回路原理圖圖1—4中，無功動(dòng)態(tài)補(bǔ)償控制器與圖1—2相比，硬軟件作了相應(yīng)的改動(dòng)，硬件上增加了對(duì)應(yīng)的“中間繼電器控制輸出”端，在需要投入或退出“分補(bǔ)A”“分補(bǔ)B”“分補(bǔ)C”“共補(bǔ)一組”“共補(bǔ)二組”“共補(bǔ)三組”中間繼電器組之一時(shí)，在“中間繼電器控制輸出”端的對(duì)應(yīng)端輸出低電平或高電平。雖然此方案在元器件等方面要增加些投資，但是省掉了強(qiáng)制通風(fēng)散熱裝置，加上節(jié)能和延長(zhǎng)使用壽命的優(yōu)點(diǎn)，其性價(jià)比還是很高的。根據(jù)各地情況，我們可以在一些負(fù)荷季節(jié)性較強(qiáng)，負(fù)荷高峰較集中，電容器投切不是十分頻繁的地方，就不必采用自動(dòng)跟蹤補(bǔ)償裝置，只要作一下改進(jìn)，就能達(dá)到滿意的補(bǔ)償效果。投切非常方便，一些主變?cè)鋈莸淖冸娝部紤]這種方法。（2）使電力系統(tǒng)內(nèi)的電氣設(shè)備容量不能得到充分利用。（2）串聯(lián)補(bǔ)償電容器組的容量應(yīng)滿足補(bǔ)償度的要求，其中并聯(lián)臺(tái)數(shù)應(yīng)按線路正常最大負(fù)荷電流選擇。并接線方式，該接線方式的缺點(diǎn)為，當(dāng)一臺(tái)故障電容器由于熔斷器熔斷退出運(yùn)行后，對(duì)該相的容量變化和剩余串電容器的斷口絕緣水平應(yīng)等于電網(wǎng)的絕緣水平，致使熔斷器選擇不易，故工程中不采用該接線方式。 式（）本所選用114臺(tái)補(bǔ)償電容器，其有關(guān)參數(shù)見表1—2。主接線的確定對(duì)變電所的安全、穩(wěn)定、靈活、經(jīng)濟(jì)運(yùn)行以及對(duì)電氣設(shè)備選擇、配電裝置布置、繼電保護(hù)擬定等都有著密切的關(guān)系?？煽啃裕?）研究主接線可靠性應(yīng)注意的問題：a、 應(yīng)重視國(guó)內(nèi)外長(zhǎng)期運(yùn)行實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)及其可靠性的定性分析；b、 主接線的可靠性包括一次部分和二次部分在運(yùn)行中的可靠性的綜合；c、 主接線的可靠性在很大程度上取決于設(shè)備的可靠性程度，采用可靠性能高的電氣設(shè)備可以簡(jiǎn)化接線。 此外還要滿足運(yùn)行、檢修要求和擴(kuò)建要求：（1）調(diào)度時(shí)，應(yīng)可能靈活地投入和切除發(fā)電機(jī)、變壓器和線路，調(diào)配電源和負(fù)荷，滿足系統(tǒng)在事故運(yùn)行方式以及特殊運(yùn)行方式下的系統(tǒng)調(diào)度要求。 本變電所主接線的選擇 60KV側(cè)主接線方案的確定一、 方案60KV側(cè)，規(guī)程上講，對(duì)于變電所的電氣主接線，當(dāng)滿足運(yùn)行要求時(shí)，其高壓側(cè)應(yīng)盡量采用橋形線路變壓器組或線路分支接線。內(nèi)橋接線的連接斷路器設(shè)置在內(nèi)側(cè)其余兩臺(tái)斷路器連接在線路上。當(dāng)輸電線路較長(zhǎng)，故障幾率較多，而變壓器有不需要經(jīng)常切除時(shí)采用內(nèi)橋接線比較合適。從經(jīng)濟(jì)上來看，由于兩種方案變壓器型號(hào)和容量的選擇均相同，所以只比較綜合造價(jià)，第二種方案占地面積大，設(shè)備多綜合造價(jià)較高。最后，通過前面對(duì)一次側(cè)（60KV側(cè)）和二次側(cè)（10KV側(cè)）接線的經(jīng)濟(jì)性，可靠性，靈活性等各方面的綜合比較，同時(shí)考慮本所的進(jìn)線，出線的回?cái)?shù)以及重要負(fù)荷的分布等因素，一次側(cè)（60KV側(cè)）采用內(nèi)橋的接線形式，二次側(cè)（10KV側(cè)）采用單母分段的接線形式。為了檢驗(yàn)和選擇電氣設(shè)備和載流導(dǎo)體，以及為了繼電保護(hù)的整定計(jì)算，常用下述短路電流值。 短路電流計(jì)算的基本假定（1）正常運(yùn)行時(shí)，三相系統(tǒng)對(duì)稱運(yùn)行。（5）不考慮短路點(diǎn)的電弧阻抗和變壓器的勵(lì)磁電流。而不按僅在切換過程中可能并列運(yùn)行的接線方式。 計(jì)算步驟（1）畫等值電抗圖①首先去掉系統(tǒng)中的所有負(fù)荷開關(guān)，線路電容，各元件電阻。（3）求各短路點(diǎn)在系統(tǒng)最大運(yùn)行方式下的各點(diǎn)短路電流。正確的選擇電器是使電氣主接線和配電裝置達(dá)到安全經(jīng)濟(jì)運(yùn)行的重要條件。（3）應(yīng)滿足在短路條件下的熱穩(wěn)定和動(dòng)穩(wěn)定要求。（2）散熱良好。（2）按短路動(dòng)穩(wěn)定檢驗(yàn)一般要求： ：母線最大相間計(jì)算應(yīng)力 ：母線材料的允許應(yīng)力（3）按短路熱穩(wěn)定檢驗(yàn) ph=m/w 式（） M=fphL/8 式（） fph=107L/aish2 式（）W——導(dǎo)體對(duì)垂直于作用力方向軸的截面系數(shù)；fph——單位長(zhǎng)度導(dǎo)體上所受相間電動(dòng)力（N/m）；L——導(dǎo)體支柱絕緣子間的跨距（m）；a——相間距（m）； ish——沖擊電流。（8）關(guān)合能力斷路器額定關(guān)合電流應(yīng)大于三相短路時(shí)的沖擊電流，即IpIch。表4—1 斷路器主要參數(shù)電壓等級(jí)型 號(hào)額 定電 壓（KV）最高工作電壓（KV）額定電流（A）額定短路開斷電 流（KA）額定短路關(guān)合電 流（KA）3S額定短時(shí)耐受電流（KA）額定峰值耐受電 流（KA）分 閘時(shí) 間（s）60KVSW263II63160025632063≤3010KVSN1010III1020004010040100≤ 隔離開關(guān)的選擇隔離開關(guān)的選擇，除了不校驗(yàn)開斷能力外，其余與斷路器的選擇相同，因?yàn)楦綦x開關(guān)與斷路器串聯(lián)在回路中，網(wǎng)絡(luò)出現(xiàn)短路故障時(shí)，對(duì)隔離開關(guān)的影響完全取決于斷路器的開斷時(shí)間，故計(jì)算數(shù)據(jù)與斷路器選擇時(shí)的計(jì)算數(shù)據(jù)完全相同。有條件時(shí)，盡量采用套管式電流互感器。電壓等 級(jí)型 號(hào)額 定電 壓（KV）最高工作電壓（KV）額定一次電流（A）額定二次電流（A）準(zhǔn)確等 級(jí)繞組